Santiago de Peñalba formó parte de un monasterio fundado a principios del siglo X. Gracias al trabajo realizado sobre los paramentos se ha podido conocer la fecha de consagración del edificio en tiempos del Obispo Salomón: el 937 de nuestro calendario o 975 de la era hispana.
Se estima así que la fecha de consagración de 1105 localizada en una lápida de la entrada puede ser, por consiguiente, una fecha de re consagración.
Precisamente, en la ubicación dónde se encuentra este templo, el valle de Oza, hay muchos otros recintos sagrados ligados a monjes y eremitas que en aquellos siglos poblaban esos parajes bercianos en busca de paz espiritual.
Este templo, declarado en Monumento Nacional en 1931, es una de las obras mozárabes en mejor estado de conservación del país.
Cuenta con una única nave que se divide en dos tramos, unas estancias laterales que generan apariencia de crucero y dos ábsides contrapuestos, en la cabecera y el pie de la cruz latina de su planta.
El oriental tiene forma de herradura, mientras que el occidental tiende al medio punto.
Estos dos ábsides suponen una particularidad propia de esta iglesia ya que son escasísimos los templos que cuentan con este elemento.
En los muros prevalecen las líneas rectas, lo que contrasta con los arcos y muros curvos del interior.
El material usado en la construcción es sencillo: mampuesto y pizarra para su techumbre de amplios aleros.
El elemento más llamativo del exterior es la puerta del muro sur, que se compone de dos vanos de herradura geminados, con recuadro de alfiz, sobre capiteles vegetales.
La del lado norte también tiene un arco de herradura, como hemos referido, en esta iglesia mozárabe las influencias andalusíes son patentes.
En las jambas de las puertas septentrionales se conserva una lauda sepulcral del siglo XII.
En el muro del ábside occidental se encuentra un lucillo sepulcral románico.
Si observamos las paredes del coro descubriremos diversos grabados en estuco de formas humanas, geométricas e incluso de animales, entre los que destaca un llamativo elefante.
